【正文】 ...................................... 3 167。 系統(tǒng)安裝的可行性 ........................................................ 4 167。 智能餐廳收費系統(tǒng)總體方案 ................................................ 5 167。 智能餐廳收費系統(tǒng)的工作原理 ................................. 5 167。 硬件電路設計 ............................................................. 5 167。 本章總結 ................................................................................. 8 第 2 章 硬件電路元件的選擇和天線設計 ............................................. 9 167。 主 CPU 的選擇 ........................................................................ 9 167。 AT89C52 的特點 ........................................................ 9 167。 AT89C52 的管腳及其功能 ........................................ 10 167。 讀寫芯片的選擇 .....................................................................11 167。 MF RC500 芯片簡介 ................................................ 12 167。 管腳排列及其功能 ..................................................... 12 167。 PHILIPS 公司 的 MIFARE R C500 ............................ 13 167。 天線設計 ............................................................................... 14 167。 本章小結 ............................................................................... 16 第 3 章 射頻模塊接口電路的實現(xiàn) ....................................................... 17 167。 數(shù)字電路模塊中的各個部分 ................................................. 17 167。 讀寫模塊的電路及工作原理 ................................................. 20 167。 本章總結 ................................................................................. 22 結 論 ....................................................................................................... 23 河南科技大學本科畢業(yè)設計論文 XII 參考文獻 ................................................................................................. 24 致 謝 ....................................................................................................... 26 附 錄 ....................................................................................................... 27 河南科技大學本科畢業(yè)設計論文 1 前 言 IC 卡的出現(xiàn)和發(fā)展 , 它將進一步推動人類經(jīng)濟活動支付體系的革命性變革 , 并將成為 21 世紀人類最重要、最便利、最不可缺的工具 。 當今 , IC 卡已逐漸廣泛地應用于金融、醫(yī)療衛(wèi)生、社會保險、工商稅務、電信、交通管理、智能建筑等各類領域 。 IC 卡讀寫器是IC 卡與應用系統(tǒng)間的橋梁 ， 它連接在 IC 卡與 PC 機之間 , 承擔信息識別、傳送、處理任務 。 隨著 IC 卡在社會經(jīng)濟各領域廣泛應用的需求 , 與各類 IC 卡適配的 IC 卡讀寫 器應運而生、發(fā)展迅速快。 IC 卡按卡與外界數(shù)據(jù)傳送的形式不同 ,分為接觸式 IC 卡和非接觸式 IC 卡 . 接觸式 IC 卡通過 8 個觸點從讀寫器獲取能量和交換數(shù)據(jù) ,非接觸 式 IC 卡通過 射頻 感應 從讀寫 器獲 取能 量和 交換數(shù) 據(jù) ,所以非接觸式 IC 卡又叫射頻卡 .現(xiàn)在常見的是接觸式 IC 卡，這類卡的讀寫操作速度較慢，在公交、考勤等需要頻繁 讀寫卡 的場 合就 很不 方便 ,而且 IC 卡的 觸點 暴露 在外 ,容易 損壞和搞 臟而 造成 接觸 不良 . 非接觸式 IC 卡是根 據(jù)電 磁感應 原理產(chǎn)生的 ,它的讀寫操作只需將卡片放在讀寫器附近一定的距離之內(nèi)就能實現(xiàn)數(shù)據(jù)交換 ,無 需任何接觸 ,使用非常方便、快捷 ,不易損壞 . 因此 ,在公交、門禁、校園、企事業(yè)人事管理等方面有廣泛的應用前景 . 目前我國引進的射頻 IC 卡主要有 PH ILIPS 公司的 Mifare1 和 AT ME L 公司的 Te mic 卡 . 而 P HILIP S 公司的 Mifare1 卡現(xiàn)在是市場的主流產(chǎn)品 ,應 用越 來 越廣 . 其典 型 型 號為 Mifare1 S50 ,它有 1 K 字節(jié)E2PR O M 用于存放數(shù)據(jù) ,分成 16個區(qū) ,每個區(qū)都有自己的密碼 ,完善的安全機制使之具有一卡多用性 . 非接觸式 IC 卡系統(tǒng)由 Mifare1 卡、發(fā)卡器、讀卡器和 PC 管 理機組成 . 其中 Mifare1 卡存放身份號 (PIN) 等相關數(shù)據(jù) ,由發(fā)卡器將密 碼 和數(shù) 據(jù) 一 次 性 寫 入 完成 . 發(fā) 卡 器 實 際 上是 一 種 專 用 的 寫卡 器 , 直接與 PC 機通過 RS 232 串行口相連 ,由系統(tǒng)管理員管理 ,通過 P C 機設置或選擇好要寫入的數(shù)據(jù) ,發(fā)出寫卡命令完成對 Mi fare1 卡的數(shù)河南科技大學本科畢業(yè)設計論文 2 據(jù)及密碼的寫入 . 與讀卡器不同 , 寫卡器往往處于被動地位 ,不主動讀寫進入射頻能量范圍內(nèi)的射頻卡 , 必須接收 PC 機的命令才操作 . 讀卡器是主動操作的 ,只要有非接觸式 IC 卡進入讀卡器天線射頻能量范圍 ,讀卡器便讀卡中的數(shù)據(jù) . 發(fā)卡器 與讀卡器在硬件設計上大同小異 ,都是 由單片 機控 制專 用讀寫 芯片 ,再 加上一 些必 要的外 圍器件組成 . 本文闡述了設計實現(xiàn)一種基于智能卡應用的 IC 卡讀寫器。此讀寫器 在智 能卡 應用的 基礎 上突 出通用 性 , 能夠 對以 智能卡 為主的各類 IC 卡進行操作。根據(jù)目前智能卡應用中的實際需求 , 讀寫器主要具備以下基本功能 : (1) 向 IC 卡提供穩(wěn)定的電源和時鐘信號。 (2) 實現(xiàn)讀寫器與 IC 卡之間的數(shù)據(jù)交換 , 并提供控制信號。 (3) 具有和外部用戶交換信息的接口 , 并提供相應的控制信號。 (4) 有基本的加解密安全體系。 (5) 適用于對 非接觸式 智能 IC 卡的操作。 設備同時具有開放性的軟、硬件接口 , 能夠與 PC 機等用戶平臺進行連接 , 從而為后期用戶提供良好的二次開發(fā)方面的支持。 本文是針對智能 IC 卡在餐廳收費系統(tǒng)中的應用而進行的設計。第一章，從系統(tǒng)描述，安裝的必要性和可行性進行了描述，并以次進行了系統(tǒng)電路的初步設計； 第二章 ，圍繞系統(tǒng)電路所用的芯片的選擇和天線的設計進行說明，最終確定電路所用的芯片； 第三章 ， 對智能IC 卡餐廳收費系統(tǒng) 的射頻模塊進行了詳細的說明。 文章最后對課題設計中的優(yōu)點和不足進行了歸納和總結。 河南科技大學本科畢業(yè)設計論文 3 第 1 章 總體方案 設計 167。 餐廳收費系 統(tǒng)概述 隨著電子工業(yè)的飛速發(fā)展，電子科技給生活所帶來的種種方便幾乎無處不見 ,最近的一兩年里在許多大學和機關的公共食堂，大家可以看到一張電子卡替代了傳統(tǒng)的飯票使 人們就餐變得方便衛(wèi)生，同時也使得 餐廳 管理現(xiàn)代化成為現(xiàn)實，以往 餐廳 使用的飯票有以下缺點 ： 1. 流通頻繁，是疾病、細菌的傳染源。 2. 易損壞，保存攜帶不便。 3. 買飯時點飯票、找飯票過程繁瑣，浪費時間。 4. 營業(yè)統(tǒng)計時采用點飯票的方式，既不方便也不準確。 5. 飯票印刷費用累計較高。 6. 無安全措施，極易偽造，這種 現(xiàn)象在一些學校已經(jīng)十分嚴重。 智能卡 餐廳 收費系統(tǒng)是以高科技智能卡取代飯票和現(xiàn)金而對整個食堂售飯過程實現(xiàn)信息化管理的一種計算機網(wǎng)絡系統(tǒng)。它主要采用智能卡作為介質(zhì)，用電子貨幣的全新手段取代傳統(tǒng)的交易媒介，廣泛的運用于學校、企業(yè)、賓館、俱樂部、會所、醫(yī)院、商場的各種收費場所，實現(xiàn)無紙化電子貨幣結算，提升實施單位本身的工作效率和管理水平。 167。 智能餐廳收 費管理系 統(tǒng)可行 性分析 167。 系統(tǒng)安裝的必要性 由于傳統(tǒng)的 餐廳 交易媒介（如飯票、飯卡、現(xiàn)金等）存在的缺點所帶來的種種弊端，使得許多高校、機關的食堂管理部 門都在尋找一種衛(wèi)生、可靠、管理方便的新型管理系統(tǒng)。智能卡收費管理系統(tǒng)就將這一切成為了現(xiàn)實。 智能卡 餐廳 售飯管理系統(tǒng)克服了以往的紙質(zhì)印刷飯票的以下缺點： 河南科技大學本科畢業(yè)設計論文 4 1． 疾病、細菌的傳染源。 2． 易損壞，保存難。 3． 買飯時點飯票找飯票過程繁瑣，浪費時間。 4． 營業(yè)時點飯票找飯票的方式，既不方便也不準確。 5． 飯票印刷費用累計較高 ， 無安全措施，極易偽造，這種現(xiàn)象在有些單位已十分嚴重 6． 不排除有貪污行為存在。 167。 系統(tǒng)安裝的可行性 智能卡 餐廳 收費管理系統(tǒng)具有以下特點： 1． 管理功能強大： 系統(tǒng)具有批量開戶、撤戶、 多收款機、多操作員、收款機任意設置等管理功能 。 2． 安全性高： 系統(tǒng)采用多種有效措施，如個人密碼、偷餐報警、操作員口令、用餐累計限額、帳目平衡指示、合法糾錯、關鍵操作示警等功能，使系統(tǒng)在一定程度上保證了財務的嚴密性，保障了持卡人的經(jīng)濟利益。 ： 具備掉電狀態(tài)下單機工作能力，并可脫離管理機單獨工作。 4． 帳戶信息豐富，管理靈活： 部門管理明細、個人帳戶信息的更改更直觀、更靈活。 5． 人機界面易學易用： 系統(tǒng)采用國際流行的下拉式菜單，通過簡便的鍵盤操作，靈活直觀的鼠標操作使操作人員對系統(tǒng)狀態(tài)一目了然。同時無 需記憶任何內(nèi)容，操作員一看就懂，一學就會，對每一步操作都提示跟蹤，對非法操作提示阻擋，對重要操作聲音報警，使操作員在使用時靈活簡便，不易出錯。同時提供了幫助菜單供使用者瀏覽查詢系統(tǒng)使用說明。 6． 兼容性好： 軟件系統(tǒng)可以適用于各種顯示器、打印機，硬件系統(tǒng)與網(wǎng)絡控制卡以及串口與計算機連接，系統(tǒng)通用性強。 7. 技術連續(xù)性強： 系統(tǒng)改進時平滑過渡，保證了用戶投資的長遠性。 河南科技大學本科畢業(yè)設計論文 5 167。 智能餐廳收費 系統(tǒng)總 體方案 167。 智能餐廳收費系統(tǒng)的工作原理 此餐廳收費系統(tǒng)包括兩部分發(fā)卡充值機和刷卡機。發(fā)卡充值機由餐廳收銀 臺工作人員操作，其工作過程：顧客交前充值，工作人員發(fā)卡，并通過 PC 機控制發(fā)卡充值機向卡內(nèi)充入相應金額，其相應信息存如數(shù)據(jù)庫，顧客消費之后，在收銀處發(fā)卡充值機讀取卡上信息，余額被退回，同時刷新此卡，顧客消費記錄轉入消費數(shù)據(jù)庫以便餐廳財務結算。刷卡機各餐點工作人員操作，顧客拿到卡后，到各餐點消費，刷卡機扣除對應消費金額，然后存儲記錄。 167。 硬件電路設計 整個系統(tǒng)硬件電路框圖 如圖 11 所示，整個餐廳收費系統(tǒng)主要由Mfire1 卡 (R C500)、單片機 (AT89C52)、 (4*4)鍵盤、顯示器 ( LED 數(shù)碼管 )、存儲器、天線和監(jiān)控電路以及與 PC 機通信的 MAX232 串行通信接口電路等部分組成 （其原理圖見附錄一）。 (1) 單片機系統(tǒng) 單片機顯示、報警系統(tǒng)采用 89C52。它片內(nèi)有 8KB 的 RO M， 256字節(jié)的 RA M 以及有 32 個 I/O 口。 P1 口與串行器件 62256 和電路連線； P0 口與 Mifare1 卡相連，用作數(shù)據(jù)線； P2 口用作 4*4 鍵盤； P3口用于讀寫控制和中斷。 當不需要外部程序存儲器和數(shù)據(jù)存儲器擴展時， P0 口、 P2 口可用